خواص نور لیزر

چهار خصوصیت مهم و خاص نور لیزر که آن را از نورهای معمول متمایز می کند شامل موارد زیر است:

• تک فام بودن Monochromatic : نور لیزر با یک طول موج منفرد مرکزی منتشر میشود و پهنای باند خیلی باریک دارد، در حالیکه نور معمولی دارای طیف وسیعی از طول موج ها است.
• پیوسته بودن Coherence : لیزر سطح بالای پیوستگی یا همدوسی دارد، به این معنی که فوتون ها بطور منظم قرار گرفته اند و با یکدیگر هم فاز هستند، فاصله امواج لیزر دقیقاً با یکدیگر منطبق هستند و این همزمان بودن در فواصل طولانی نیز باقی می ماند. (شکل ۳)

• هم راستا بودن Collimated : خروجی لیزر از منبع به مقدار زیادی هم راستا یا موازی است، در حالیکه تابش منبع نوری معمول بطور یکنواخت، در تمام جهات صورت می گیرد. (شکل ۴)

• شدت بالا : شدت نور لیزر در مقایسه با نور معمولی بسیار بالا است.

این ویژگی های نور لیزر، می توانند برای چشم مضراتی ایجاد کنند. پرتوهای باریک و موازی می توانند شرایطی ایجاد کنند که حجم کاملی از نور بتواند از مردمک چشم که محافطت نشده است عبور کند. بنابراین قابل تصور است که یک نور شدید لیزر چگونه می تواند برای چشم خطرناک باشد.

Coherence

Coherence به طور کلی و عام معنی نظم یا همزمانی دارد. وقتی دسته ای سرباز در حال رژه رفتن هستند، آنها بصورت منظم و همزمان حر کت می کنند. اما اگر هر کدام آزادانه شروع به حرکت کنند، یک حرکت نامنظم دارند. این مثال برای صدای ناشی از یک فلوت نیز صادق است. فلوت نوعی لیزر صدا است که یک فضای تشدید دارد و صدای آن منظم و ریتمیک است. در مثال سربازان، اگر بصورت رژه و هماهنگ بر روی پل حرکت کنند ساختار مکانیکی آن را تحت تاثیر قرار می دهند. در حالیکه اگر سربازان بطور معمولی راه بروند و هماهنگ نباشند، هیچ تاثیری بر روی ساختار ندارند.

در مثال فلوت، صدای ناشی از فلوت بعلت تداخل و تشدیدی که ایجاد می کند، می تواند باعث شکستن یک لیوان شیشه ای شود. اما صدا با پهنای باند وسیع و غیر هماهنگ با همان شدت قادر به این کار نیست. تداخل در اثر اضافه شدن دو یا چند موج حاصل می شود. این اضافه شدن، می تواند باعث تقویت دامنه شود که تداخل سازنده نام دارد و یا می تواند باعث تضعیف دامنه شود که تداخل مخرب نام دارد.

وقتی سطح خشن در معرض تابش نور مرئی لیزر قرار می گیرد، نوعی نمای گرانولر (دامنه ای) قابل مشاهده است. این عناصر گرانولر یا دامنه ای خال های لیزری Laser Speckle نام دارد. که این پدیده بعلت تداخل پرتوهای نوری متفاوت است. 

قطبیت Polarisation

نور، چه از لیزر باشد و چه از منبع دیگری باشد، می تواند قطبی یا غیر قطبی باشد و همچنین میزان قطبیت آن می تواند کم یا زیاد باشد (قطبیت جزئی). دو نوع از قطبیت وجود دارد: خطی و مدور. هر دو طبق قیاس زیر توضیح داده می شوند. وقتی یک طناب بلند بر میداریم و یک سر آن را به درختی می بندیم وطناب را می کشیم و اجازه نمی دهیم که به زمین برخورد کند، در این هنگام با بالا وپایین راندن طناب موجی ایجاد می کنیم که دارای قطبیت خطی-طولی می باشد. حال اگر به جای بالا و پایین راندن طناب آن را به چپ و راست حرکت دهیم یک موج خطی-عرضی خواهیم داشت. در نهایت اگر طناب را بچرخانیم یک موج مدور خواهیم داشت که می توان قطبیت آن را با چرخش به راست و چپ تغیر داد. نور پلاریزه را می توان از طریق فیلتر کردن با فیلترهای قطبیتی بدست آورد. منشورهای ویژه و یا اجزاء نوری دیگر مانند پنجره بروستر[۱] می توانند مورد استفاده قرار بگیرند. اغلب لیزرها گازی یا جامد و منابع نوری دیگر مجهز به وسایل پلاریزه کننده نیستند و در نتیجه نورهای غیر پلاریزه ساطع می کنند. دیود لیزرها معمولاً نور پلاریزه شده ساطع می کنند.

قدرت خروجی

قدرت Power با مقیاس وات (W)  اندازه گیری می شوند. بنابراین قدرت خروجی لیزر نیز به وات یا میلی وات اندازه گیری می شود. قدرت خروجی بالا به این معناست که با سرعت زیاد به یک دوز مشخص ومطلوب دست می یابیم. یک لامپ ۶۰ وات، ۶۰ وات مصرف می کند و ۱ تا ۲ درصد آن تبدیل به نور مرئی می شود و ۹۸ تا ۹۹ درصد باقیمانده به گرما تبدیل می شود و بصورت نامرئی مادون قرمز ساطع می شود. قدرت مشخص شده برای لیزر برابر است با قدرت خروجی، از این رو یک لیزر ۶۰ وات بیشتر از ۶۰ وات مصرف می کند، اما بازده آن همان ۶۰ وات قدرت تابش است که ممکن است مرئی یا نامرئی باشد.